基于OPNET的变电站通信网络带宽时延分析

基于OPNET的变电站通信网络带宽时延分析指导老师：段斌教授答辩人：陈影专业：11级通信工程2班学号：2011551201目录1课题研究内容及意义2研究方法和研究过程3仿真结果4结论分析1课题研究的内容及意义成为可能存在问题问题原因研究意义随着经济技术的发展，变电站朝着数字化方向发展IEC61850为智能变电站提供了可能，但仍旧存在一些问题实时性影响着变电站的性能，所以对时延的研究有重大意义提出了研究带宽对时延的影响这一命题。这一研究可对实际变电站的参数配置提供参考。2研究方法和过程010203060504研究IEC61850标准定义的变电站通信网络架构得出时延的具体构成式，分析影响其大小的因素选取实际的变电站，分析运行中需传输的数据流，建立模型在不同带宽情况下，运行仿真，得出结果设置合适的网络环境，并进行调试在OPNET软件中建立网络拓扑结构3研究方法和过程智能变电站内报文传输示意图4研究方法和过程（1）周期性数据流间隔层向向监控机发送的系统正常运行必需的周期性采样数据，主要包括各间隔层的IED上传的遥测/遥信报文、状态报文。在仿真过程中，周期性数据流可用视频会议业务VideoConference来模拟。（2）随机性数据流随机性数据流包括监控主机向间隔层下传的随机性数据如开关操作命令等。在仿真过程中也用视频会议业务VideoConference来模拟。（3）突发性数据流根据突发性数据突发性和集中性的特点，在仿真过程中可用FTP文件传输服务来模拟。5研究方法和过程在OPNET中的拓扑图这里采用OPNET软件建模，拓扑图由7个间隔层IED、1个服务器节点和1个变电站监控主机构造成全站统一式星形网模型，来模拟变电站内的通信，如图所示：6突发性数据流周期性数据流7910研究方法和过程812研究方法和过程设置完报文的发送和接收装置，下一步便是使拓扑图中的间隔和服务器等加载相应的报文。以其中一个间隔为例。9研究方法和过程10151617仿真结果从上面结果图可以看出，随着带宽从10M逐渐增加到1000M，通信时延随之减少，且时延仿真曲线也趋于平稳，对大容量突发性数据的敏感度也逐渐降低。11仿真结果12结论分析通过上面的仿真图我们可以得出：在10M带宽下，虽然大部分情况时，时延都符合要求（小于3ms），但当突发性数据出现时，时延明显大于3ms，所以10M带宽是不可取的。在100M带宽情况下，其仿真曲线对突发性数据的敏感性降低，在整个仿真过程中时延始终符合要求，且比要求的3ms低了一个数量级。1000M带宽的仿真曲线趋于一条水平的直线，突发性数据并不能对其造成很大的影响。且其时延最小，达到了0.04ms。但考虑到现实情况，1000M带宽可能较为难以普及，因此，100M带宽是最为理性的选择。13致谢希望各位老师批评、指正谢谢！14